Преобразователь напряжения с 12 в 220в

Очень часто возникают ситуации, когда необходимо подключить электронное устройство или прибор в месте, где отсутствует сетевое напряжение в 220 вольт. Самое простое — это использовать аккумуляторные батареи, но их напряжение обычно составляет 12 вольт. Для того чтобы преобразовать 12 вольт в 220 вольт, применяют инверторы, другое название — преобразователи. Итак, инвертор — это электронное устройство, преобразующее постоянное низкое напряжение в переменное величиной 220 В.

Варианты использования инвертора разнообразны:

  • Применение для обеспечения электропитания, при аварии в сети 220 вольт. Такая система преобразования устанавливается в дачном доме или на промышленных объектах.
  • Для организации полной автономности от электросетей.
  • Во время длительных путешествий на автомобиле, автобусе, лодке, самолёте.

Главным отличием применяемых устройств будет мощность, которую можно подключить в виде нагрузки и электронное исполнение.

Виды и типы

Инверторы различаются по схеме построения. Первые устройства были механического типа, пока на смену им не пришли полупроводниковые, а современные уже стали цифровыми. По классификации различают следующие основные схемы построения:

  1. Тип преобразователяБестрансформаторная мостового типа. Применяется для устройств питания с мощностью 500 ВА и выше.
  2. Использующая трансформатор с нулевым выводом. Применяются для устройств питания с мощностью до 500 ВА.
  3. Трансформаторная мостовая схема. Применяется для устройств питания в широком диапазоне мощностей от единиц ватт до десяток киловатт.

А также разделяются на однофазные и трёхфазные. По виду выходного напряжения бывают:

  • с прямоугольной формой;
  • со ступенчатой формой;
  • с синусоидальной формой.

Для устройств, которые не требуют правильного синусоидального сигнала, могут применяться преобразователи с прямоугольной, трапецеидальной, треугольной формой выходного напряжения. Основным преимуществом таких преобразователей является невысокая цена.

Для оборудования, требующего надёжного питания, необходимо использовать инверторы с правильной формой синусоиды. Такое оборудование стоит существенно дороже, но и стабильность работы у них выше.

Выбор преобразователя напряжения

При выборе в первую очередь необходимо обратить внимание на мощность. Мощность суммарно рассчитывается исходя из нагрузки, которая планируется подключаться к устройству, к полученному значению добавляется около 25—30 процентов. Это позволяет работать в комфортных условиях, без перегрузок оборудования. Обычно используется инвертор с мощностью до 5000 Вт, а вот чтобы обеспечить почти все домашние потребности, может не хватить и 15000 ватт. Для переносного устройства используется 200—800 ватт. Кроме номинальной мощности есть понятие пиковой. Это значение, которое может кратковременно выдержать инвертор без негативных последствий для его работы.

Важно понимать, что мощность нагрузки при включении ряда приборов отличается от номинальной. Это такие устройства, как насос, холодильник, стиральная машина, мощный пылесос. Все они при включении потребляют пиковую мощность. В то же время телевизор, компьютер, лампа и магнитофон не превышают номинальное значение при работе. Необходимо отметить и такой момент: мощность может измеряться как в вольт-амперах (ВА), так и ваттах (Вт). Зависимость между этими единицами измерения описывается выражением 1Вт=1,6ВА.

Итак, в первую очередь при выборе определяемся, для какого типа устройств будет использоваться преобразователь тока с 12 на 220 вольт. При эксплуатировании в помещении рассматриваем возможность установки аккумуляторных батарей. Подключаться они должны параллельно друг другу, это обеспечит возможность продолжительной работы при неполадках в промышленной электрической сети. Например, для системы автономного отопления.

Потом обращаем внимание на форму выходного сигнала. Чистая синусоида обозначает, с какой частотой подаётся напряжение и как плавно оно меняется. Эта характеристика очень важна для систем с активной мощностью — это все устройства использующие электродвигатели, компрессоры.

На опции обращаем внимание по желанию, это может быть реализация автоматического включения и выключения, функция зарядного устройства, защита от перенапряжения, перегрева и т. п.

Как сделать преобразователь напряжения своими руками

В качестве примера рассмотрим преобразование инвертора с 12 в 220−3000вт. Своими руками при небольшой технической подготовке реализовать его не составит труда. Для решения этого вопроса можно использовать несколько путей.

Изготовление с использованием радиоэлектрических схем

На печатной плате собирается электронная часть, потом изготавливается корпус, на который всё и крепится. Принцип работы таких преобразователей обычно одинаков. Используется контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ), задающий частоту и амплитуду. Силовая часть собирается из мощных транзисторов, установленных на радиаторы.

Преобразователь своими рукамиРассмотрим пример с использованием генератора, выходной сигнал которого используется для синхронизации работы мощных транзисторов. В качестве генератора используется специализированная микросхема кр1211еу1. В качестве выходных транзисторов, работающих в ключевом режиме, можно использовать 2SK2554 или аналоги BUZ111SL, BUK9608−55, IRL2505. Преимуществом таких полевых транзисторов является низкое сопротивление открытого канала RDS (on), что позволяет использовать радиаторы небольших площадей.

Цепочкой r1, c1 задаётся частота генератора, а r2, c2 предназначена для его запуска. В этой схеме можно использовать любой повышающий трансформатор со вторичными обмотками на 12 вольт требуемой мощности. Питание микросхемы осуществляется через стабилизатор, выходное напряжение которого достигается за счет сильной нелинейности вольт—амперной характеристики электронных компонентов, состоящих из r3, vd1, c3 с напряжением стабилизации 7—10 вольт. Конденсатор c6 предназначен для уменьшения влияния высокочастотных помех.

К такому устройству можно подключать нагрузку любого типа, мощность которой не будет превышать 2,6кВт. Таким образом, поняв работу схемы, можно не только её собрать, но также провести ремонт в случае необходимости.

Требуется отметить ещё один момент: при самостоятельной сборке нужно уделить вниманию проводам, подключаемым к источнику питания от инвертора. Чем мощнее устройство делается, тем сечение провода должно быть больше. Основная характеристика, помогающая рассчитать сечение провода — предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Это значение тока, которое провод может пропустить через себя длительное время без нагрева. В нашем случае для 3 кВт рекомендуется использовать провод сечением 2,5 квадрата. В качестве материала выбрать медь.

Применение источника бесперебойного питания

Мощностью они бывают разной, поэтому проблем с подбором возникнуть не должно. Это уже готовый инвертор. Например, такого типа устройство можно использовать в машине, подключив на штатное место аккумуляторной батареи автомобильный аккумулятор.

Использование готовых узлов и блоков

В магазинах радиоэлектроники можно найти наборы, позволяющие получить готовое устройство. В набор обычно входит заводская печатная плата, необходимые радиокомпоненты, радиаторы, инструкция по сборке и настройки. Готовый инвертор 12 220 вольт придётся после сборки разместить в корпусе. Корпус необходимо подбирать, исходя не только с эстетических соображений, но и со стороны правильной организации охлаждения активных частей.

Таким образом, можно самостоятельно изготовить преобразователи напряжения с 12 на 220 В. Инверторы своими руками, выполненные правильно, будут работать не хуже вариантов промышленного изготовления.

Adblock detector